1HQS Quantum Simulations GmbH, Rintheimer Straße 23, 76131 Karlsruhe, Allemagne
2Centre Dahlem pour les systèmes quantiques complexes, Freie Universität Berlin, 14195 Berlin, Allemagne
3Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, 14109 Berlin, Allemagne
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Abstract
Une approche courante pour étudier les performances des codes de correction d’erreurs quantiques consiste à supposer des erreurs à qubit unique indépendantes et distribuées de manière identique. Cependant, les données expérimentales disponibles montrent que les erreurs réalistes dans les dispositifs multi-qubits modernes ne sont généralement ni indépendantes ni identiques d’un qubit à l’autre. Dans ce travail, nous développons et étudions les propriétés de codes topologiques de surface adaptés à une structure de bruit connue par conjugaisons de Clifford. Nous montrons que le code de surface adapté localement au bruit non uniforme d'un seul qubit en conjonction avec un décodeur de correspondance évolutif produit une augmentation des seuils d'erreur et une suppression exponentielle des taux d'échec inférieurs au seuil par rapport au code de surface standard. De plus, nous étudions le comportement du code de surface adapté sous un bruit local de deux qubits et montrons le rôle que joue la dégénérescence du code dans la correction de ce bruit. Les méthodes proposées ne nécessitent pas de surcharge supplémentaire en termes de nombre de qubits ou de portes et utilisent un décodeur de correspondance standard, elles n'entraînent donc aucun coût supplémentaire par rapport à la correction d'erreur standard du code de surface.
Résumé populaire
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Un tel code XXZZ rappelle le code XZZX avec rotation introduit dans la réf. [11] qui a la même structure d'opérateurs logiques que dans notre code XXZZ et fonctionne donc également de manière optimale sur un réseau à rotation carrée.
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